43D印刷の重要な設計上の考慮事項

設計の自由は、積層造形の主な利点の1つです。ただし、3D印刷の設計は従来の製造の設計とは大きく異なるため、設計エンジニアリングへの新しいアプローチが必要です。したがって、3D印刷可能な部品を作成するには、高品質の部品設計者とエンジニアが、積層造形用に設計する際の新しいアプローチと要件に関する知識を身に付ける必要があります。各3D印刷技術と素材の特殊性によって特定の設計アプローチが決まりますが、この短いガイドでは、すべての3D印刷技術に適用できる一般的な設計上の考慮事項に焦点を当てます。

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3D印刷可能な部品を設計する際の重要な考慮事項

1。オーバーハングとサポート
オーバーハングは構造の突き出た部分であり、より複雑な設計でよく見られます。すべての3Dプリンターには独自の制限があり、オーバーハングが許容値を超えないようにすることが重要であるため、オーバーハングのあるパーツを設計する際に考慮すべき重要なポイントは角度です。

たとえば、FDMとSLAの適切な角度は45度を超えてはなりません。角度がこれよりも大きい場合、オーバーハングはパーツの損傷を防ぐために追加のサポートが必要になります。一般に、オーバーハングの数を減らすことをお勧めします。これにより、サポートが制限され、印刷時間と素材が節約されます。これにより、後処理もはるかに簡単になります。

2. 壁の厚さ

設計段階で考慮すべき次の重要なポイントは、壁の厚さです。壁の厚さの問題は、最も一般的な設計上の問題の1つであり、印刷の失敗を引き起こす可能性があります。パーツの壁が薄すぎると、非常に壊れやすいプリントになり、簡単に壊れたり損傷したりする可能性があります。一方、壁が厚すぎると内部応力が発生し、ひび割れなどの望ましくない結果が生じます。

推奨される最小壁厚は、主に使用する材料と3Dモデルの全体的な設計によって異なりますが、一般的な経験則では、壁を少し厚くします。肉厚が0.8mmを超えると、通常、すべての3D印刷方法で部品を正常に印刷できます。

3. 3. 収縮と反り

3D印刷プロセスでは、通常、材料が他の方法で焼結、溶融、または加熱されるため、材料内の変化が伴います。ただし、通常、材料が冷えると問題が発生します。これにより、反りや収縮が発生し、ひび割れや変形が発生します。表面が長く平坦な部品は、熱処理により縦方向に収縮するため、特に収縮しやすくなります。

変形は、応力集中点として機能する鋭い角によっても発生する可能性があります。ただし、適切な設計を行うことで、これらの問題を回避できます。 3Dモデルに鋭い角の代わりに丸いつばを追加することを検討し、長く平らな面を避けるようにしてください。角が丸みを帯びているため、応力をより均等に分散させることができます。フィレットを3Dモデルに設計して、ビルドプレートとパーツの底面の接触領域での反りを軽減することもできます。

3. 3. 4. ファイルの解決

高品質の印刷を保証するには、詳細レベルを検討し、パーツに適切な解像度を選択することが重要です。当然、詳細レベルは、使用する3D印刷技術と材料によって異なります。ただし、非常に詳細なモデルを設計すると、3Dプリンターがオブジェクトを印刷できなくなる可能性があります。したがって、3Dプリンターの仕様に従って詳細を設計するようにしてください。

まとめる

印刷を成功させるには、常に正しく設計された3Dモデルから始めます。設計者が考慮すべきその他の重要な要素には、使用される3D印刷技術の材料と種類が含まれ、基本的なデザインルールは多くの点でこれらの重要な要素によって決定されます。最終的には、設計上の考慮事項と要件を調査することが、印刷プロセスを成功させるための最初のステップになります。